“架空线路清障检测机器人”的创新故事

      高森，山东电力集团超高压公司淄博分部的巡线工人，2012年，他创新研制的“架空线路清障检测机器人”荣获国家科技进步二等奖。  1989年，19岁的高森从山东临沂电力工程技术教育学校毕业，加入到架空输电线路巡线工人的队伍。他和同伴们背上仪器和工具，遇山爬山、遇水涉水，线路架到哪儿他们的脚步就走到哪儿。架空输电线路是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。这些架设在旷野里的输电线路会受到气温变化、强风暴、雷闪、雨淋、结冰、洪水、湿雾等各种自然条件的侵袭影响。电力巡线工人工作艰苦，挖坑、立杆、架线、巡线、检修都是笨重活，而且非常危险，在山野巡线要爬到几十米、甚至上百米高的高压线上作业，有时是在500千伏的超高压情况下带电作业。特别在隆冬季节，北风呼啸滴水成冰，工人干活时却因防护服里穿不下棉衣，只能穿一件毛衣爬上高塔，迎战高空刺骨的寒风。

      高森的创新正是源于一线工人对所从事工作艰苦危险的深切理解，源于一线工人对改善劳动条件提高劳动效率的迫切需求。他的创新历时7年，经历4代改进，不断充实自己的“知识仓库”，不断从事创新实践，最终破茧成蝶。最初，创新是缘于500千伏淄潍线地线防振锤的位移。架空输电线在风力的作用下会产生振动，造成线缆疲劳影响线缆寿命。为了防止和减弱线缆的振幅，故要加装防振锤。淄潍线是一条老线路，地线防振锤外跑位移很普遍，有些跑得还挺远的，一般是通过人力滑车出线把它拉回来，费时费力还危险，所以他们就琢磨着能不能做个工具，代替人工出线。起初他们没敢研制机器人，就是想做个专用工具。几经周折和失败，数度彷徨与探索，“地线防振锤检修专用工具”创新成功，实现了在地面遥控空中清理防振锤的工具，这个看起来很像一个方铁盒的不起眼的小家伙，就是日后获国家科技大奖的机器人雏形。第一代创新产品是2005年完成的。第二代创新产品是2007年完成的。在“地线防振锤检修专用工具”基础上，增加切割清理悬挂在高压线上塑料等障碍物的功能，初具机器人模样。在野外山区，塑料薄膜、断线的风筝等经常随风缠绕到超高压线路上，别看这些东西不大，但很容易造成电力线路短路，影响电网安全运行。传统线路清障方法是停电检修或带电作业，这种清障方法不仅会影响正常供电，对作业人员来讲还很危险。他们在工具上加上了行走轮和机械手臂，后来又加了可以观测扫描的镜头。第三代创新产品是2009年完成的。高森带领创新团队历经近千次试验和失败，最终攻克了机器人进入强电场的技术难关，开创了机器人等电位作业方式。这种机器人在超高压500千伏等级，能可靠完成等电位带电作业、清除线路异物、视频监视导线遥控作业等常规工作。第四代创新产品是2011年完成的。在上一代产品基础上，巧妙解决了机器人跨越间隔棒、直线管及金具等线路附件的问题，在一个耐张段内顺利进行作业，还可通过安装在上面的千里眼，实时图像传输和清障等功能，使机器人在功能上日趋完善，在使用上更符合现场实际需要，与地面人员开展人机对话，使这个机器人更加智能化。

      高森创新的“架空线路清障检测机器人”，经中国带电作业技术中心的鉴定表明：这种机器人在超高压500千伏等级，能可靠完成等电位带电作业、清除线路异物、视频监视导线、自动越障和遥控作业等常规工作，可以广泛应用于35千伏～500千伏输电线路的带电作业。机器人在导线上的平均行走速度达到了0.8米/秒，可遥控距离达1000米，线下人员遥控监护十分方便。该机器人设计合理、实用性强，项目整体水平达到国内领先水平，在 500 千伏输电线路上应用及清障作业方面填补国内空白，达到国际先进水平。目前，这种机器人已在山东电力超高压公司管辖的60多条、近5000千米500千伏输电线路得到初步应用。全面投入使用后，每年可节约各类生产费用7200多万元，减少电能损失4000多兆瓦。

        高森创新给我们的启示

      1、自学是充实“知识仓库”的重要方法    

      高森是山东临沂电力工程技术教育学校毕业的，经过专业学习获得了较多的电力工程技术专业知识。参加工作后，他一直没有中断过自学，家中满橱满桌的书。作为一名青工，深切的感受到自己在学校学习的理论知识很难满足自己专业岗位需求，于是他在工作期间特别注重各项专业知识的学习和工作经验的积累，勤看勤学，虚心向老专家老师傅请教，很快掌握了输电线路杆塔组立、放线、紧线、附件安装等各类工作的基本理论、组织方法和施工工序，并很快取得了高级技师资格。他的妻子是位大学生，他不甘落后，勤奋自学，刻苦钻研，曾创新研制“悬挂500KV线路耐张转角塔地线专用操作杆”，获得山东电力集团科技进步三等奖。高森说，“人得有信念。自己做出的东西，让人看得起。”对待学习知识，高森认为“像水一样等待时机，当时机不成熟时，积累自己的厚度；当机会来临时，冲破障碍一往无前。”从事输电线路运行检修工作23年来，高森学一行，干一行，爱一行，专一行，日日进步，年年提高，业务娴熟，技术过硬，不断充实自己的“知识仓库”。“学以致用、知行并进”是高森的座右铭，他时刻谨记自己的职责，扎根一线、奉献企业，充分发挥日常积累的工作经验，开拓思维，在工作中寻找创新点，用自己的所学去解决工作中的实际问题。近年来，高森主持并参与的 500 千伏淄滨线、华滨线等大型线路验收检修工作20多次，主笔撰写了《浅谈500千伏郓泰线紧凑型直线塔带电作业》等论文20多篇，发现并消除了各类重大紧急缺陷30余项，作为主要成员组织完成了山东电网“1.20”、“2.28”线路抢修工作，为山东电网主网架的安全生产做出了积极贡献。

        2、创新是不断实践不断充实“知识仓库”的过程

      高森创新“架空线路清障检测机器人”，不是一蹴而就的灵感之作，而是不断实践循序渐进不断充实自己“知识仓库”逐步认识事物本质和规律的过程。高森创新的最初仅仅是受到儿童遥控玩具的启发，并没有太多的智慧点子，而且，开始没有想得太复杂，只是为了解决线地线防振锤的位移问题，创新成功尝到甜头后，历时7年连续爬上了4个大台阶，每攀登一步都是对事物“本质和规律”获得深入一步的新的认识和把握的过程，都是“知识仓库”进行知识加工的过程。

      3、“知识仓库”是创新的重要基础

      通过创新“架空线路清障检测机器人”，高森的“知识仓库”储存了大量的有关架空电力线路的隐性知识，这些隐性知识成为他继续创新的重要基础。为了更好地发挥高森的头雁作用，在获得国家科技进步二等奖后不久，检修公司正式成立了以他的名字命名的高森创新工作室，吸引了大批青年才俊加盟，创新工作室人员迅速增加到85人，其中研究生学历9人、大学本科学历47人，分为变电运维、变电检修、输电运维和管理创新4个专业工作小组。2012年4月16日，高森创新工作室被命名为山东省首批高技能人才创新工作室。他们共研发了近50项创新成果，其中8项荣获国家级奖项、17 项获得省部级奖项。高森说：一滴水的能量是有限的，但持之以恒、百折不挠就能滴水穿石；一滴水的能量是有限的，但汇聚成河将形成滚滚洪流、势不可挡。这是我们在多年创新活动中总结出来的“一滴水的精神”，也是创新工作室奉行的文化理念。